[发明专利]一种用于钕铁硼材料加工的多用途全合成切削液及其制备方法

说明书

本发明属于金属加工液技术领域，公开了一种用于钕铁硼材料加工的多用途全合成切削液及其制备方法。按重量百分比包括下列组分：有机醇胺10‑20％、有机羧酸5‑15％、极压剂1‑10％、边界润滑剂1‑10％、金属缓蚀剂0.5‑8％、润湿剂0.2‑1％、沉降剂0.2‑1％，防腐杀菌剂0.5‑2％、消泡剂0.1‑1％、软水剂0.3‑2％，PH调整剂0‑2％、其他助剂2‑10％、水余量。该全合成切削液不含对人体有毒有害的物质，不污染环境，满足钕铁硼材料多种加工方式的全合成切削液，能够满足钕铁硼加工所需润滑、防锈、清洗和冷却要求，提高加工废屑的再利用经济价值。

技术领域

本发明属于金属加工液技术领域，本发明涉及一种用于钕铁硼磁性材料加工的水基全合成切削液及其制备方法。

背景技术

钕铁硼材料是一种优异的永磁体材料，成型工艺主要有烧结成型、粘结成型、注塑成型三种，其中烧结钕铁硼是目前应用最广泛的钕铁硼材料。烧结钕铁硼是通过粉末烧结而成，只是得到毛坯件，后续还需要通过机械加工(主要有切片、磨片、打孔等)才能得到所需形状的磁体。

烧结钕铁硼含有稀土元素，化学性质活泼，易发生原电池反应，且通过粉末烧结而成，具有典型的粉末冶金特征即具有微孔结构，采用一般的水基切削液极易导致钕铁硼材料在加工过程中锈蚀。一直以来钕铁硼材料加工用切削液主要采用油基切削液，但油基切削液存在火灾隐患、油雾大、工作环境差、污染环境、清洗性差以及油品消耗大等问题。随着国家环保政策的越来越严，越来越多的钕铁硼加工企业一直在寻找合适的水基切削液来替代油基切削液。作为国内钕铁硼生产的南北两大基地，宁波和包头的大型钕铁硼生产企业近些年都在寻找合适的水基切削液，但都因为存在缺陷而无法完全替代现用油基切削液。

目前，针对钕铁硼加工用的水基切削液有关报道不多，只能从零星的专利文献中看到有关的介绍。专利CN 101191099B介绍了《烧结钕铁硼用全合成水基切削液及其制备方法》，其按以下重量百分比原料制成：一元或二元羧酸：2％～9％；三乙醇胺或二乙醇胺中至少一种：2％～20％；水溶性硫代磷酸酯盐：0.1％～2％；水溶性稀土配合物：0.1％～2％；分子量为200～600的聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇中至少一种：2％～20％；PH稳定剂：0.01％～0.1％；抗硬水剂：0.01％～0.1％；水：余量。制备方法为：A.按照原料组分加入所需原料；B.加热搅拌回流，加热温度70～150℃，搅拌速度100～1000R/MIN；C.反应1～8小时后，冷却至室温；专利CN103725387A介绍了一种钕铁硼永磁材料用线切割液，其特点是该切割液的组分为：脂肪酸3％～9％，乙醇胺10％～15％，胺基硼膦酸酯3％～6％，清洗剂5％～10％，防锈剂6％～9％，抗硬水剂0.3％～1.0％，消泡剂0.3％～1.0％，水余量；其制备方法为：按原料配方的量将脂肪酸加入反应釜中，加热到60～70℃，在搅拌状态下加入乙醇胺，继续升温至120～150℃反应2h，然后降温到80℃再依次加入胺基硼膦酸酯、清洗剂、防锈剂、抗硬水剂、消泡剂和水，继续搅拌2h即为成品；专利CN102311860A介绍了一种用于钕铁硼材料切片加工的水基切削液及其使用方法，其按重量份包括下列组分：有机胺10-20、有机酸5-15、水溶性磷酸酯1-10、防锈缓蚀剂5-10、分散剂及表面活性1-5、防腐杀菌剂0.5-5、抗硬水剂0.01-1、消泡剂0.05-1、助剂2-10、水余量。用于钕铁硼材料切片加工的水基切削液的使用方法，其特征在于：将切削液与水按比例1：10-30稀释后使用。

从已有的专利和技术来看，虽然已经有了一些用于钕铁硼材料加工用的水全合成切削液，但都存在一些缺陷，比如对切片加工中使用的粘胶溶解腐蚀大，工件加工时易脱落导致崩刀；对加工下来的废屑防锈性能差，大大降低了废屑的再利用价值；含有仲胺、壬基酚结构物质等有毒有害物质；产品适应加工方式单一，只能满足钕铁硼材料切片机切片、线切割切片、磨片、打孔、异型切割等加工方式中的一种。因此，研发出一款性能优异，更加环保，适应更多加工方式的多用途钕铁硼全合成切削液是非常符合当下市场需求的。

发明内容